首次觀察到來自磁星的偏振X射線

2025-11-22 11:31:38 分類：熱點 閱讀(334)

藝術家的印象圖顯示了Westerlund 1.星團中的一顆磁星
（神秘的地球uux.cn）據(jù)cnBeta：發(fā)表在《科學》雜志上的一項研究利用美國宇航局成像X射線測偏探測器（IXPE）衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，揭示了被稱為磁星的觀察高度磁化死星有一個固體表面，沒有大氣。到自的偏海口合區(qū)美女啪啪啪（外圍資源）崴信159-8298-6630提供外圍女小姐上門服務快速安排面到付款由帕多瓦大學的磁星研究人員領導，這項研究代表了首次觀察到來自磁星的首次射線偏振X射線，這也是觀察第一次觀察到來自磁星的偏振X射線光。
IXPE是到自的偏美國國家航空航天局和意大利航天局之間的一項合作，它允許科學家通過測量X射線的磁星偏振，也就是首次射線光波的振蕩方向來檢查太空中的X射線。該小組研究了磁星4U 0142+61，觀察海口合區(qū)美女啪啪啪（外圍資源）崴信159-8298-6630提供外圍女小姐上門服務快速安排面到付款它位于仙后座，到自的偏距地球約13000光年。磁星
磁星是首次射線中子星 - 大質(zhì)量恒星坍縮后的殘余核心，它們在生命的觀察最后階段會形成超新星爆炸。與其他中子星不同，到自的偏它們有一個巨大的磁場--宇宙中最強大的磁場，并發(fā)出明亮的X射線，并顯示出不穩(wěn)定的活動期，在短短一秒鐘內(nèi)釋放出的能量比我們的太陽一年所釋放的能量大幾百萬倍，這被認為是由其超強的磁場驅動的，比標準中子星強100到1000倍。
研究小組發(fā)現(xiàn)，如果X射線穿過大氣層，那么偏振光的比例要比預期的低得多。(偏振光是指晃動都在同一方向的光--也就是說，電場只以一種方式振動。大氣層就像一個過濾器，只選擇光的一種偏振狀態(tài)）。
研究小組還發(fā)現(xiàn)，對于能量較高的光粒子來說，與能量較低的光相比，偏振角--擺動--正好翻轉了90度，這與理論模型預測的一樣，如果恒星有一個固體外殼，周圍有一個充滿電流的外部磁層。
共同第一作者、IXPE科學小組的成員Silvia Zane教授（UCL Mullard空間科學實驗室）說。"這完全出乎意料，之前我確信會有一個大氣層，而這顆恒星的氣體已經(jīng)達到了一個臨界點，并以類似于水可能變成冰的方式變成了固體，這是該恒星難以置信的強磁場帶來結果。但是，與水一樣，溫度也是一個因素--更熱的氣體將需要更強的磁場才能變成固體。下一步工作是觀察具有類似磁場的更熱的中子星，以研究溫度和磁場之間的相互作用如何影響恒星表面的特性。"
主要作者、帕多瓦大學的羅伯托-塔維納博士說。"我們能觀察到的最令人興奮的特征是偏振方向隨能量的變化，偏振角正好擺動90度。這與理論模型的預測一致，證實了磁星確實被賦予了超強的磁場。"
量子理論預測，在強磁化環(huán)境中傳播的光在兩個方向上被極化，即平行和垂直于磁場。觀察到的偏振的數(shù)量和方向帶有磁場結構和中子星附近物質(zhì)的物理狀態(tài)的印記，提供了其他方式無法獲得的信息。在高能量下，與磁場垂直偏振的光子（光的粒子）預計將占主導地位，從而導致觀察到的90度偏振擺動。
來自帕多瓦大學的Roberto Turolla教授，也是UCL Mullard空間科學實驗室的名譽教授說："低能量下的極化告訴我們，磁場很可能強大到將恒星周圍的大氣變成固體或液體，這種現(xiàn)象被稱為磁凝結。"
該恒星的固體外殼被認為是由離子的晶格組成的，被磁場固定在一起。原子不會是球形的，而是在磁場的方向上拉長的。
磁星和其他中子星是否有大氣層仍然是一個有爭議的話題。然而，這篇新論文是對中子星的首次觀察，其中固體外殼是一個可靠的解釋。
英屬哥倫比亞大學（UBC）的杰里米-海爾教授補充說："同樣值得注意的是，包括量子電動力學效應，正如我們在理論建模中所做的那樣，得到的結果與IXPE的觀測結果相一致。盡管如此，我們也在研究解釋IXPE數(shù)據(jù)的替代模型，對于這些模型仍然缺乏適當?shù)臄?shù)字模擬。"